利用TiO2可見光催化技術處理水中難降解的有機物，具有穩(wěn)定高效，能耗低等特點。其中，對TiO2催化劑的改性和協(xié)同反應對該技術的應用至關重要。因此，本課題針對現(xiàn)有TiO2可見光催化研究存在的不足，通過對H2O2助TiO2可見光催化的機理和過程研究，制備了一種性能穩(wěn)定、光催化活性高的復合催化劑，并設計出有效簡便產(chǎn)生H2O2的光電化學協(xié)同裝置，應用于光催化H2O2氧化技術中。 本文首先以TiO2為光催化劑，內(nèi)分泌干擾物撲草凈作模型污染物，研究了H2O2助TiO2可見光催化降解撲草凈的反應特性。結果表明，H2O2能助TiO2可見光催化降解撲草凈，反應120min時，撲草凈的降解率提高到80%；反應過程中，控制溶液體系的pH值為3.0左右，H2O2與撲草凈的初始濃度比約45，催化劑投加量為1.0g/L，較為適宜；在撲草凈的降解過程中，甲基、硫基及氨基被氧化脫除，NO3-、SO42-被持續(xù)釋放出來，TOC去除率達70%，降解終產(chǎn)物為三聚氰酸；通過對反應體系的光譜分析顯示，H2O2吸附于TiO2表面形成復合物結構，在可見光作用下轉(zhuǎn)為自由基等活性物種，氧化降解涉及羥基自由基（·OH）和超氧自由基（·O...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
圖和附表清單
1 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 水污染的現(xiàn)狀
        1.1.2 撲草凈的危害
        1.1.3 水污染的處理
    1.2 高級氧化技術
        1.2.1 光催化氧化法
        1.2.2 Fenton 氧化法
        1.2.3 電化學氧化法
    1.3 TiO₂光催化技術的發(fā)展和應用
        1.3.1 TiO₂光催化的降解機理
        1.3.2 TiO₂光催化劑的改性方法
        1.3.3 TiO₂光催化降解有機物研究現(xiàn)狀
    1.4 技術路線及研究內(nèi)容
        1.4.1 技術路線
        1.4.2 主要研究內(nèi)容
    1.5 課題的研究目的意義
        1.5.1 研究目標
        1.5.2 研究意義
2 實驗材料與方法
    2.1 實驗裝置
        2.1.1 光催化實驗
        2.1.2 光電化學協(xié)同催化實驗
    2.2 實驗材料
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 實驗儀器
    2.3 實驗檢測方法
        2.3.1 撲草凈及三聚氰酸的檢測方法
        2.3.2 TOC 的檢測
        2.3.3 溶液中離子的檢測
        2.3.4 羥基自由基的檢測
        2.3.5 超氧自由基的檢測
        2.3.6 溶液中鐵的檢測
        2.3.7 過氧化氫的檢測
        2.3.8 催化劑吸光度的檢測
        2.3.9 催化劑的表征
3 TiO₂可見光催化 H2O₂降解水中撲草凈
    3.1 TiO₂與 H2O₂組成的系統(tǒng)
        3.1.1 H2O₂的可見光催化分解
        3.1.2 H2O₂/TiO₂體系自由基分析
    3.2 反應體系條件對催化 H2O₂降解撲草凈的影響
        3.2.1 三種晶型 TiO₂可見光催化 H2O₂降解撲草凈
        3.2.2 撲草凈的降解動力學
        3.2.3 催化劑投加量對撲草凈降解效果的影響
        3.2.4 H2O₂濃度對撲草凈降解效果的影響
        3.2.5 溶液 pH 對撲草凈降解效果的影響
    3.3 撲草凈的降解過程分析
4 Fe/TiO₂的制備與表征
    4.1 光催化劑的制備
        4.1.1 Fe/TiO₂的制備
        4.1.2 Fe/SiO₂及 Fe/Al2O3的制備
    4.2 Fe/TiO₂的表征
        4.2.1 Fe/TiO₂的光吸收性能分析
        4.2.2 Fe/TiO₂的 BET 表征
        4.2.3 Fe/TiO₂的 FTIR 表征
        4.2.4 Fe/TiO₂的 SEM 表征
        4.2.5 Fe/TiO₂的 XRD 表征
        4.2.6 Fe/TiO₂的 XPS 表征
    4.3 Fe/TiO₂的可見光催化性能研究
    4.4 Fe/TiO₂的使用性能研究
5 光電化學協(xié)同催化降解撲草凈的研究
    5.1 光電化學協(xié)同催化裝置的研究
        5.1.1 陽極氧化反應
        5.1.2 正交實驗優(yōu)化電解產(chǎn)生 H2O2

        5.1.3 裝置的選擇和優(yōu)化
    5.2 光電化學協(xié)同催化降解撲草凈的分析
    5.3 光電化學協(xié)同催化的分析
        5.3.1 光電化學協(xié)同催化反應的羥基自由基
        5.3.2 光電化學協(xié)同催化降解有機物的優(yōu)越性
6 結論
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果



本文編號：3814251

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